Funktionelle Lungenbildgebung mit MRT bei 0.2 Tesla unter Verwendung von Kontrastmittel und Sauerstoff

Ziele: Ziel dieser Arbeit war die Darstellung der regionalen Lungenfunktion (Perfusion/Ventilation) unter Verwendung von MR Kontrastmittel und Sauerstoff bei 0.2 Tesla. Sequenzen zur Messung von quantitativen Perfusions- und T1-Parameterkarten sollten implementiert und mittels ersten Probandenuntersuchungen getestet werden. Methode: Alle Messungen wurden an einem Magnetom Open (Siemens, Erlangen) bei einer Feldstärke von 0.2 Tesla durchgeführt. Bei ersten Untersuchungen von 3 Probanden wurden Bilderserien in koronaren Schichten in Expiration aufgenommen.

Zur kontrastmittelgestützten Quantifizierung der Lungenperfusion wurde 4ml Gd-DTPA (Schering, Berlin) intravenös verabreicht, gefolgt von 20ml NaCL Lösung. Der Bolus-Durchfluss wurde mittels dynamischen Bilderserien mit einer 3D FLASH Sequenz akquiriert (TR=3.5ms, TE=1.4ms, α=20°, 8 Schichten, 10mm Schichtdicke, auf 16 Schichten interpoliert, Matrix: 56×128, zero-filling auf 256×256, FOV=394×450mm, 18 aufeinander folgende Messungen, TA=28s). Hieraus wurden quantitative Perfusionskarten durch pixelweise Entfaltung der Signalkurven berechnet.

Mittels einer T1-Snapshot FLASH Sequenz wurden Bilderserien unter Beatmung mit Raumluft (21% O2) und mit 100% O2 aufgenommen (TR=3.6ms, TE=1.4ms, α=8°, 12 Schichten, 20mm Schichtdicke, Matrix: 64×128, zero-filling auf 256×256, FOV=500×500mm, TA=2.8s, 5 Mittelungen). Aus diesen Bilderserien wurden T1-Parameterkarten pixelweise berechnet. Ergebnis: Die Sequenzen konnten erfolgreich implementiert und an Probanden getestet werden. Die Kontrastmittel-gestützten Messungen erlauben eine pixelweise Quantifizierung des regionalen Blutflusses, wodurch das Erstellen von Perfusionskarten möglich ist. Räumlich aufgelösten T1-Parameterkarten konnten für die Beatmung mit O2 und mit Raumluft berechnet werden, die eine deutliche Verkürzung der Relaxationszeit T1 bei Beatmung mit Sauerstoff aufzeigen. Schlussfolgerung: Trotz des reduzierten SNR bei 0.2 Tesla ist eine funktionelle Lungenbildgebung unter Verwendung von Sauerstoff und MR Kontrastmittel möglich. Durch die pixelweise Berechnung von Parameterkarten kann die Lungenfunktion regional aufgelöst dargestellt werden. Zur Verbesserung des SNR sind weitere Sequenzoptimierungen möglich und erste Untersuchungen von Lungenpatienten stehen noch aus.

Korrespondierender Autor: Oechsner M

Institut für Röntgendiagnostik, Universität Würzburg, Josef-Schneider Straße 2, 97080 Würzburg

E-Mail: oechsner@physik.uni-wuerzburg.de